制备水煤浆的工艺过程

6.5 MPa水煤浆气化工艺特点及运行席文洪，唐卫兵［惠生（南京）化工有限公司，江苏南京210047］2008-02-04水煤浆气化工艺在国内的发展已有十多年的历史，国内水煤浆气化工艺从压力来区分可分为4.0 MPa、6.5 MPa、8.7 MPa 3个等级，虽然从水煤浆气化的本质来讲，不同压力等级的气化工艺其工艺过程相近，但还是有各自不同的特点。

该文就6.5 MPa气化工艺的特点及运行维护方面作一总结。

1 水煤浆的制备要求1）高煤浆浓度：一般要求煤浆浓度大于60％以上，煤浆浓度越高，生产单位有效气的比氧耗与比煤耗越低，冷煤气效率越高。

这是因为愈高的煤浆浓度，即进入气化炉燃烧室的水分愈少，这部分水分需要由液态（温度约40～60 ℃），在气化炉中变成1300～1400 ℃的水蒸气参与气化反应，此过程所需要的热量来自于气化反应，这就要消耗一定量的氧气和有效气体（CO／H2），造成氧耗上升，并使出气化反应室的总有效气含量降低，二氧化碳含量升高，有效气产量降低。

提高水煤浆浓度的措施：煤浆的成浆性能与多种因素有关。

经过研究发现：煤的形成年代越短，煤的内水含量越高，煤的可磨指数越低，制浆的难度越大，越不易制取高浓度的水煤浆。

同时，合理的煤粒级配，优质的添加剂也有助于提高煤浆浓度。

所以，制浆的关键在于煤的有关性质及添加剂的选取。

2）较高的稳定性：水煤浆是液固两相不稳定混合物，极易发生液固两相分层，假如在生产实践中发生分层现象，将会堵塞管道，或造成煤浆泵不打量，严重影响生产。

为了提高煤浆的稳定性，在水煤浆的制备过程中添加了一种由多种活性组分组成的添加剂，从而改变了煤粒的亲水性，增加了煤浆的稳定性，降低了煤浆的黏度。

对于某一种特定的煤而言，煤浆黏度越高，煤浆的稳定性越高，但相对而言煤浆输送功耗越大。

所以，一般控制水煤浆黏度在0.8～1.2 Pa·s。

3）合理的不同粒径的煤粒级配：水煤浆是由处于不同粒径范围的不同煤粒所组成的，煤粒的组成对于煤浆的性质和稳定性都有影响，煤浆中小粒径的煤粒所占比例过大，煤浆浓度将会降低，相应煤浆的稳定性将会提高。

水煤浆制备三大要素：煤质、煤粉粒度级配、添加剂。

水煤浆生产工序通常包括选煤、破碎、磨矿(加入添加剂)、搅拌与剪切、滤浆等多个环节,每个环节的作用是:(1)选煤是制浆的基础,包括两方面:一是选择合适的制浆用煤或配煤,即成浆性能好,并且具有良好燃烧特性的煤;二是对原料煤进行脱灰脱硫处理,以保证制浆原料煤的质量。

(2)破碎与磨矿是制浆工艺过程中最关键的环节,为了减少磨矿功耗,磨矿前原料煤必须先破碎(按照多破少磨原则,破碎粒度越细越好),然后经过磨矿,直至水煤浆产品所需要的细度,并使其粒度分布达到较高堆积效率。

(3)捏混只有在干磨和中浓度湿法制浆中才使用。

其作用是使干磨所产生的煤粉或中浓度磨矿产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并形成有一定流动性的浆体，以便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。

(4)搅拌的作用是使煤颗粒、水与添加剂充分混合,提高水煤浆的稳定性,而且在搅拌过程中使煤浆受强剪切力处理,加强了添加剂与煤颗粒表面的相互作用,改善了浆体的流动性。

(5)滤浆工艺的作用是除去在制浆过程中出现的粗颗粒和混入浆体的某些杂物,以防止水煤浆在储运和燃烧过程中堵塞管路和喷嘴。

(6)在制浆工艺中,还须配置煤量、水量、添加剂量、煤浆流量、料位、液位等在线检测与控制装置。

制浆原料煤与添加剂的合理选择及制浆工艺的确定是制浆技术的三大要素,也是实现用较低的制浆成本生产优质水煤浆产品的基本条件。

制浆工艺（偏高浓度湿法制浆）流程一般分为：原煤环节、药剂制备环节、磨浆环节及储浆输送环节4部分。

原煤环节是将原煤经皮带输送机送入破碎机中破碎．破碎好的煤再由输送机送到粉煤仓待磨；药剂制备环节是分别将分散剂原液、稳定剂干粉与一定量的水配置成分散剂溶液和稳定剂溶液并泵送至分散剂缓冲桶和稳定剂缓冲桶；磨浆环节是将水、煤、分散剂送入磨机中磨制．从磨机中出来的水煤浆为原始的水煤浆．原始的水煤浆经振动筛除渣流入缓冲搅拌桶进行搅拌．然后经泵送到滤浆器处理。

水煤浆技术在陶瓷工业中的应用贾玉宝（广东佛山博德精工建材有限公司，528139）在陶瓷生产中，很多企业以轻柴、重油、蜡油等作为喷雾干燥塔的燃料，燃油技术成熟，调节方便，设备易操作。

但燃油成本高，利润空间小，而且石油资源非常有限，这就迫切需要寻找新的能源。

我国是世界上煤炭储量非常丰富的国家，已探明的储量预计可使用500~700年。

有些企业采用燃煤粉技术，因操作复杂，稳定性差，污染严重而停止使用。

水煤浆有投资少，占地面积小，施工期间不影响生产，成本低等优点得到陶瓷企业的青睐，已应用于山东、广东等省市，且取得了满意的效果。

水煤浆是一种清洁代油的高技术液体燃料，它由55%~60%的煤、40%~45%的水和1%的化工添加剂经深加工而成。

该液体燃料具有流动性好，象柴油一样可泵送、雾化、存储和运输，燃烧效率高，除尘效率达98%以上，烟尘排放达环保指标要求，是一种新型能源技术产品。

1、水煤浆的制备1）对煤质的要求：应选用热量在（2.71-2.927）×107J/kg，杂质在10%以下，挥发分在30%以上的精洗煤（精洗煤的灰和硫成分大为降低）。

2）对添加剂的要求：选用苯磺酸钠、木质素、纤维素等化学原料制成的化工添加剂，其作用是解凝作用。

水煤浆静止24h有少许沉淀。

3）对水质的要求：宜选用中性水，硬度不可太大。

4)水煤浆的制备过程：将煤、水、添加剂以60%、40%、1%的比例加入6t的球磨机中，运转6-8小时，测定其性能，其性能见表1。

表1 水煤浆性能流速(s) 水分(%) 容重(g/ml) 细度（万孔筛余）（%）40-80 39-41 1.18-1.24 ＜52、水煤浆的工艺流程及工艺布置1）水煤浆工艺流程见表2。

2）水煤浆工艺布置如图1所示。

3、水煤浆旋风燃烧炉简介水煤浆旋风燃烧炉有32型、50型。

32型主要为3200型喷雾干燥塔配备，50型主要为4000型以上喷雾干燥塔配备。

3.1水煤浆旋风燃烧炉的组成水煤浆旋风燃烧炉是水煤浆的燃烧设备，其结构由烟道、配风器、除尘室、燃烧室、除渣器5部分组成（见图2）。

水煤浆技术水煤浆是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种煤代油的煤炭利用新技术，特点是将煤、水、少量的添加剂经研磨、细化，并充分与水混和均匀，在化学添加剂的作用下，后成为一种类似石油的可以流动的煤基流体燃料，其浓度一般为60～70％，粘度为1±0.2Pa。

s，平均粒度50μm，发热量为18.8～20.1MJ/kg。

水煤浆具有良好的流动性和稳定性，可以象石油一样储存、运输，并且具有安全、不污染等优良特性，是目前最符合我国国情的洁净煤代油燃料。

水煤浆特性参数水煤浆的技术特点（1）浓度高、流变性好、长期储存不沉淀，能象燃油一样泵送、雾化，完全能够代替燃油在工业锅炉、窑炉、电站锅炉上燃烧，其综合经济成本比燃油大大降低。

（2）燃尽率由烧煤的60～70％提高到98％以上，锅炉热效率83%以上，炉渣中的含碳量降到2％以下，充分体现了环保、节能的特点。

（3）水煤浆与燃油类似，用储罐运输及储存，减少了运输过程中的污染和储存的占地面积。

（4）由于较高的燃尽率，炉渣排放量明显减少，既减少煤厂、渣厂占地面积，又改善了周边的环境。

（5）由于是系统内液体自动化燃烧，与燃煤锅炉相比，大大改善了工作环境和条件。

应用水煤浆的优越性一）水煤浆的节能功效由于水煤浆改变了煤的形态，由固体煤块，转化为微小颗粒的煤基流体燃料，像油一样流动，粒度又微小，从而可以进行雾化燃烧。

煤块与氧接触面小，难予混合，燃烧速度慢，水煤浆可雾化成微小颗粒，表面积增大，与空气混合容易，燃烧速度加快。

因而燃烧效率从烧原煤80%左右提高到96-98%，锅炉热效率从60-65%提高到83%以上，其节能的道理就在于此。

此外，由于煤的形态不同，燃烧所需要的空气量不一样，烧水煤浆空气系数可相对减小，因而减少了烟气量，能热损失下降，热效率提高；同时，烧原煤灰渣含碳量很高，一般15-20%，而水煤浆灰渣含碳量很低，因而能热损失很小，便可节能。

二）水煤浆的减排功效（1）水煤浆选用低硫低灰份煤制浆。

水煤浆制备工艺流程一、前言水煤浆是一种由煤粉和水混合而成的燃料，通常用于工业和能源生产中。

它具有高效、清洁的特点，成为现代能源领域中不可或缺的重要燃料。

本文将介绍水煤浆的制备工艺流程，包括原料准备、煤粉研磨、混合制备、煤化工处理等过程。

二、原料准备1. 煤炭水煤浆制备的关键原料是煤炭，选择适合用于制备水煤浆的煤炭是制备工艺中的首要环节。

根据煤炭的种类和性质，可选取适合制备水煤浆的煤种。

一般来说，低灰、低硫、低挥发和高热值的煤炭更适合制备水煤浆，但也可根据具体需要进行调整。

2. 水水是制备水煤浆的另一个重要原料，水的质量和用量影响着最终水煤浆的品质。

在选择水质时，需要考虑水的PH值、硬度、杂质等因素，尽量选择纯净的水，以保证水煤浆的质量。

三、煤粉研磨1. 煤炭破碎首先将原煤破碎成适合制备水煤浆的颗粒大小。

煤炭破碎的方式可以采用颚式破碎机、圆锥式破碎机、冲击式破碎机等设备，确保煤炭颗粒的大小适中，易于煤粉的后续研磨。

2. 煤粉研磨煤粉研磨是将破碎后的煤炭颗粒进一步磨成细小的煤粉，以提高其表面积和活性。

通常使用煤磨机进行煤粉的研磨，将破碎后的煤炭送入磨机中，通过摩擦和磨损作用，将煤炭研磨成细小的颗粒。

四、混合制备1. 煤粉和水的配比根据水煤浆的配方要求，将适量的煤粉和水进行混合。

一般来说，采用一定比例的煤粉和水进行混合，以确保煤粉能够被充分溶解和分散在水中。

2. 搅拌混合将煤粉和水进行搅拌混合，以确保煤粉能够充分分散在水中，形成均匀的水煤浆。

通常采用搅拌设备进行混合，搅拌速度和时间需要根据具体原料和工艺要求进行调整。

五、煤化工处理1. 煤化学处理水煤浆的制备过程中，还需要进行一些煤化学处理，以改善水煤浆的燃烧特性和稳定性。

主要包括添加分散剂、表面活性剂等处理剂，以提高水煤浆的分散性和稳定性，减少水煤浆在输送和燃烧过程中的堵塞和积灰现象。

2. 煤化工设备在煤化学处理过程中，需要配备一些煤化工设备，如分散剂添加器、搅拌器、分散剂喷雾器等，以确保煤化学处理能够充分进行，煤粉能够被均匀分散在水中。

绿色燃料——水煤浆在陶瓷工业中的应用前景本文针对水煤浆优质高效的燃烧特性及工艺技术要求，分析了其对陶瓷产品质量及操作环境的影响。

.水煤浆是一种具有流动性好、燃烧效率高、污染低，符合环保要求的清洁代油的高技术液体燃料，是替代重油、煤气、煤粉、焦碳的新型“绿色”燃料。

标签：水煤浆工艺制备陶瓷应用陶瓷业属于高能耗行业，其燃料费用占整个生产成本的20％～30%。

陶瓷生产中，很多企业在喷雾制粉工艺中，多以柴油、重油等作为燃烧炉的燃料。

尽管燃油技术成熟、调节方便、设备易操作，但燃油成本高，利用空间小。

而且石油资源非常有限。

这就迫切需要寻找新的能源。

我国是世界上煤炭储量丰富的国家，已探明的储存预计可使用500年～700年。

有些企业采用燃煤技术，但因污染严重，不符合环保要求、加之操作复杂，稳定性差，而被停止使用。

水煤浆技术有投资少、占地面积小、成本低、污染小等优点，为陶瓷企业的再发展增添了无尽的动力。

目前水煤浆技术已在广东、山东、河南、内蒙一些陶瓷企业得到重视并逐步推广使用。

下面就水煤浆在陶瓷业的应用前景作以简要的介绍。

一、水煤浆的特性及应用前景水煤浆是国家“六五”到“十五”期间以“煤代油”的重要科技攻关项目。

它是由60%～70%煤粉、30%～40%的水和1%的添加剂通过一定的工艺流程加工而成。

它是固、液两相流体燃料、常温下不氧化、不自然、无粉尘、无操作危险。

它具有良好的流动性、烟气排放可达到国家一类地区的环保要求。

制备水煤浆的原煤经过洗选后，可使灰、硫成分大为降低，如再加石灰石进行脱硫处理，又比在相同条件下原煤脱硫率提高20%。

另外水煤浆中大量水分的存在会降低炉内温度，可使炉内呈一定的还原性气氛，使NOx排放量大为降低，并抑制水煤浆自燃。

就热值而言，一般2～2.5t左右水煤浆相当于1t燃料油，而其成本仅为燃料油的二分之一～三分之一。

因此，水煤浆作为代油燃料是具有显著的经济效益和发展前景，是21世纪陶瓷业经济、环保、高效、节能的重要燃料。

水煤浆制浆工艺一、制浆工艺的主要环节及功能水煤浆制备工艺通常包括选煤（脱灰、脱硫）、破碎、磨矿、加入添加剂、捏混、搅拌剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。

制备工艺取决于原料煤的性质与用户对水煤浆质量的要求。

1、选煤当原料煤的质量满足不了用户对水煤浆灰分、硫分与热值的要求时，制浆工艺中应没有选煤环节。

除设备超低灰（灰分小于1%）精细水煤浆外，制浆用煤的洗选采用常规的选煤方法。

大多数情况下选煤应设在磨矿前，只有当煤种矿物质嵌布很细，需经磨细方可解离杂质选出合格制浆用煤时，才考虑采用磨矿后再选煤的工艺。

2、破碎与磨矿在制浆工艺中，破碎与磨矿是为了将煤炭磨碎至水煤浆产品所要求的细度，并使粒度分布具有效高的堆积效率，它是制浆厂中能耗最高的环节。

为了减少磨矿功耗，除特殊情况外（如利用粉煤或煤泥制浆），磨矿前必须先经破碎。

磨矿可用干法，亦可用湿法。

磨矿回路可以是一段磨矿，也可以是由多台磨机构成的多段磨矿。

原则上各种类型的磨机，例如雷蒙磨、中速磨、风扇磨、球磨、棒磨、振动磨与搅拌磨都可以用于制浆，应视具体情况通过技术经济比较后确定。

3、捏混与搅拌捏混只是在干磨与中浓度湿磨工艺中才采用。

它的作用是使干磨所产煤粉或中浓度产品经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并初步形成有一定流动性的制浆，便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。

这种物料如不先经捏混，直接进入搅拌机是无法把浆体混匀的。

搅拌在制浆长中有多种途径，它不仅是为了使煤浆混匀，还具有在搅拌过程中使煤浆经受强力剪切，加强添加剂与煤粒表面间作用，改善浆体流变性能的功能。

在制浆工艺的不同环节，搅拌所起的作用也不完全相同。

所以，虽然同样都称之为搅拌，但不同环节上使用的搅拌设备应选择不同的结构和运行参数。

4、滤浆制浆过程中会产生一部分超粒和混入某些杂物，它将给储运和燃烧带来困难，所以产品在浆入储罐前应有杂物剔除环节，一般用可连续工作的筛网（条）滤浆器。

水煤浆工艺流程水煤浆工艺是一种将煤转化为易于储存和运输的燃料的技术。

通过将煤粉和水混合制成煤浆，可以大大减少煤的体积，从而降低运输成本。

水煤浆工艺流程包括煤的粉碎、混合、稀释、加热和喷射等步骤，下面将对其进行详细介绍。

1. 煤的粉碎。

首先，原煤需要经过粉碎工艺，将煤块破碎成煤粉。

煤粉的粒度通常在几毫米到几十微米之间，这样可以提高煤的可燃性，并且有利于后续的混合工艺。

2. 煤粉和水的混合。

将煤粉和水按一定的比例混合，形成煤浆。

通常情况下，煤粉和水的比例为1:3到1:4之间。

混合的过程需要充分搅拌，确保煤粉和水能够均匀地混合在一起。

3. 煤浆的稀释。

为了提高煤浆的流动性和稳定性，需要对煤浆进行稀释。

通常可以加入一定量的添加剂，如稀释剂、分散剂等，来改善煤浆的性能。

稀释后的煤浆能够更好地适应输送和燃烧的需求。

4. 煤浆的加热。

煤浆在输送和燃烧过程中需要保持一定的温度，以保证其流动性和可燃性。

因此，需要对煤浆进行加热处理。

加热的温度通常在60℃到80℃之间，可以通过蒸汽加热或其他方式来实现。

5. 煤浆的喷射。

经过以上处理后的煤浆可以用于锅炉、热风炉等设备的燃烧。

在燃烧过程中，煤浆被喷射到燃烧室内，与空气充分混合燃烧，释放出热能。

煤浆的燃烧产生的热能可以用于发电、供热等用途。

总的来说，水煤浆工艺流程是将煤转化为易于储存和运输的燃料的重要技术。

通过对煤的粉碎、混合、稀释、加热和喷射等步骤的处理，可以生产出高品质的煤浆，满足工业生产和生活供能的需求。

水煤浆工艺不仅可以提高煤的利用率，降低环境污染，还可以减少煤炭运输成本，具有重要的经济和社会意义。

随着工艺技术的不断进步和完善，相信水煤浆工艺将在未来得到更广泛的应用。